【Podcast付き】見えない物質「ダークマター」はどんどん解明され始めてる
こんばんは、りょーです。
今日は聞いたことがある人もいるかもしれませんが「ダークマター」についてです。知らない人にもしっかり触りを説明します！知らないとそのうちバカにされる話です。先に知っておいて、知らない人をバカにしましょう（笑）
音声で聞きたい方はコチラから！
今回紹介する論文は、暗黒物質をAIの一つである深層学習を使って見つけてやろうという研究についてまとめたものです。
結果だけ先にいっておくと、このAIによって94%の精度でダークマターを検出できることがわかりました！やばくないですか？もうこのレベルで「見えない物質」が「存在する」ってことがわかってるんです。
それでは、まずダークマターって何？ってところを簡単に説明していきましょう。
ダークマターは日本語で暗黒物質とも言われるモノです。こんな名前がついている理由は単純に「見えないから」です。目や機械で「見える」状態とは、物質から電磁波が出ていることを意味します。例えば赤外線カメラで人間を取ったら体温が高いところが強く光って、冷たいところは弱く光ります。あれは温度が高いと赤外線が強く放射されるから、というように"電磁波"が出てるんですね。
しかし、この暗黒物質は何の光も発さない謎の物質なんです。では、そんな暗黒物質はどうやってあることがわかったのか？それは「重さ」に注目したからです。
発見したきっかけは、私たちがいる天の川銀河の星をこまかーく見てあげたことで、「あれ？おかしいぞ？」となったことです。詳しい数学の話をすると蕁麻疹が出る人もいると思うので、めっちゃ簡単に説明します。
銀河ってたくさんの星で構成されています。それらが円盤状に広がって渦巻いています。この銀河が形成されているのって、中心に超重いブラックホールがあって、それに引き寄せられている状態なんですね。この回転の速度って、中心に近い方が回る半径が小さいから早くなります。一方で円盤の外側になるとゆっくりになります。しかし、どうも遠くの星の動きを見ても、計算してたよりも動きが遅くなっていないんです！あれ、これ自然現象としておかしいぞ？ってなったわけです。
実はこれって距離も超重要だけど、銀河系自体の重さも重要なパラメーターになります。この内側と外側の速度の差が、単純にわかっている星の重さや量の情報から計算されたものと違うということは、見えなけど何か重いモノがあるはずだ！！となったのが「ダークマター」の存在の予測です！
ここまででピンとこなかったら、「今見えているもんで考えられる計算は全く合わない！なんか知らないもんあるな、これ」でいいです！！
こんな感じでダークマターの存在が考えられてきたんですが、この話で注目したいのはダークマターに"重さ"があるということです。つまり、重力を持っていたり、ぶつかったりはできる、ということです。
なので、この重力で影響を受けた時に、何か反応する検出器があればダークマターを見つけられるぞ！ってなり、世界中の頭のいい偉い人たちがうごいたのが話の始まりです。
この検出器についてはかなり複雑なので、説明は省きますが、とりあえずダークマターがきたら光る物質（キセノンっていう元素）を詰め込んだ箱を作成して、その光をカメラで見るって感じです。直接光らないなら、反応させて光らせて、それが見つけられれば存在を証明できる！というお話です。
しかしこの光は、ダークマターがきてない時も出てしまうときがあります。これは外から入ってくる電子どかに反応してしまってのことですが、頻繁に光るこの電子とかの光と全然違う光り方するなぁってなりました。この光によってダークマターの存在が明らかになり始めています。
最初にダークマターをこの方法で見つけてから、「本当にどのぐらダークマターがあるのか？」というようなことが今盛んに研究されています。そして、その研究を進めるために今まで見つけてきたダークマターの情報を、もっと深掘りして、データをもっと集めたい！！となって今回紹介する論文のような人工知能の利用が始まりました。
とりあえずひとまずの目標は「AIを使ってダークマターと電子の光を分離できるのか？」という点を解決しようとしました。その結果、94%の精度でこの2つの光の違いを明らかにすることができたとのこと！さすがAI!!
これは将来的に新しく行われるダークマターの探査実験にも利用できるという明るい未来をもたらした素晴らしい結果ですね！！
この目に見えない物質がもたらす影響は、今後注目です。地球上でも1リットルあたり1個のダークマターが存在していると考えられています。意外とありますよね笑。水飲んだら一粒は飲んでいるということです。これがどんな物質で、他にどんな影響を与えるのか？というのは今後明らかになっていく部分です。
100年後とかにはダークマターを利用した何か新しいテクノロジーとかが出てきたりしてね！笑。未来の話は尽きませんのでこのへんで。
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それではまた！
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